[发明专利]基于多源数据的电力系统输电线路故障诊断方法及系统

权利要求书

1.一种基于多源数据的电力系统输电线路故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：从多源故障诊断系统采集电力系统输电线路多源故障数据，包括电气量数据、开关量数据、保护动作信号；

步骤2：对采集的电气量数据进行特征量的提取，转换为对应的模式状态矩阵，与预设的标准模式状态矩阵进行匹配，识别出不良电气量数据并替换；

步骤3：对保护动作信号进行识别和修正，并基于电气量数据对开关量数据进行不良数据辨识与恢复；

步骤4：对发生故障前的线路状态判断，并基于时序因果网络进行故障定位。

2.根据权利要求1所述的基于多源数据的电力系统输电线路故障诊断方法，其特征在于，该故障诊断方法还包括：

步骤5：将采集的故障线路的电气量数据输入预先训练好的故障类型辨识模型，得到故障类型辨识结果。

3.根据权利要求1所述的基于多源数据的电力系统输电线路故障诊断方法，其特征在于，所述多源故障诊断系统包括SCADA系统、录波联网系统、保信主站系统。

4.根据权利要求1所述的基于多源数据的电力系统输电线路故障诊断方法，其特征在于，所述电气量数据包括三相电压幅值和三相电流幅值特征量的提取。

5.根据权利要求1所述的基于多源数据的电力系统输电线路故障诊断方法，其特征在于，具体将不良电气量数据用不良数据出现前正常运行数据的均值替代。

6.根据权利要求1所述的基于多源数据的电力系统输电线路故障诊断方法，其特征在于，步骤3具体包括：

步骤3.1：对比SCADA系统和保信主站系统采集的保护动作信号，进行辨识与恢复；

步骤3.2：采用电流突变量启动判据进行故障启动判断，并运用电气量信息进行断路器位置信号修正。

7.根据权利要求1所述的基于多源数据的电力系统输电线路故障诊断方法，其特征在于，步骤4的具体包括：

步骤4.1：对故障前线路状态进行初步判断，在停电区域内搜索可能故障线路；

步骤4.2：查找可能故障线路的因果网络，建立相应的规则矩阵G；

步骤4.3：根据报警信息向量B和后备保护元件信息向量K，利用因果网络得到关系矩阵T和可能故障向量P；

步骤4.4：求得故障元件向量I＝B×G^T和变异故障元件向量V＝K×G^T；

步骤4.5：求得故障向量F＝(I-V)P，确定故障线路。

8.根据权利要求1所述的基于多源数据的电力系统输电线路故障诊断方法，其特征在于，步骤5的具体包括：

步骤5.1：根据故障线路，采集故障线路的动态和暂态电气量信息作为输入数据；

步骤5.2：使用Z-Score方法对输入数据标准化处理，并运用变分自动编码器VAE方法进行降维处理；

步骤5.3：基于历史数据运用XGboost算法进行故障类型辨识模型训练，将采集的实时数据输入故障类型辨识模型，得到故障类型辨识结果。

9.一种基于多源数据的电力系统输电线路故障诊断系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于从多源故障诊断系统采集电力系统输电线路多源故障数据，包括电气量数据、开关量数据、保护动作信号；

识别和修正模块，用于对采集的电气量数据进行特征量的提取，转换为对应的模式状态矩阵，与预设的标准模式状态矩阵进行匹配，识别出不良电气量数据并替换；并对保护动作信号进行识别和修正，并基于电气量数据对开关量数据进行不良数据辨识与恢复；

故障定位模块，用于对发生故障前的线路状态判断，并基于时序因果网络进行故障定位。

10.根据权利要求9所述的基于多源数据的电力系统输电线路故障诊断系统，其特征在于，还包括：

故障类型辨识模块，用于将采集的故障线路的电气量数据输入预先训练好的故障类型辨识模型，得到故障类型辨识结果。